车辆路面不平度输入的随机激励时域模型

作为随机过程的车辆道路不平度高程,通用的模拟方法是频域模型——道路不平度功率谱密度(PSD)。但在对人一车一路系统进行非线性或耦合动力学分析研究时,必须获得关于道路的时域模型。由等级道路的标准谱或实测道路的估计谱反求道路时域模型具有重要的理论意义和实用价值。本文基于道路PSD,描述了几种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法,阐述了时域建模的原理、特点和适用范围,给出了其数学上的实现过程。最后,指出了道路时域建模进一步研究的方向。     

基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真

在分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上,建立了路面随机信号生成模型,在不同车速情况下进行了仿真,生成了B和C级随机路面时间激励信号.利用功率谱密度和方差分析,对所建立模型的仿真结果与路面分级标准进行比较,证明所建模型产生的随机信号功率谱和方差值与国家规定的路面等级标准一致,结果准确,可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号.     

基于时域模型的车轮随机动载特性仿真分析

作为随机过程的车辆道路不平度,通用的模拟方法是频域模型,但在对人-车-路系统进行非线性动力学分析研究时,必须获得关于道路的时域模型。本文描述了两种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法,利用该方法对C级公路路面进行数值模拟,同时建立了汽车的两自由度模型,应用SIMULINK软件仿真分析了车轮的随机动载特性,结果表明分形模型与路面的实际情况接近。     

路面随机输入时域仿真及试验分析

为得到路面随机输入时域模型,将滤波白噪声与传递函数结合对四轮路面时域模型进行推导,并利用优化算法求得各相关系数;利用MATLAB/Simulink软件搭建了四轮路面仿真模型,利用频谱分析法对仿真结果进行分析,结果表明仿真数据满足车辆随机振动的输入要求。搭建路面不平度测量仪器,对试验路面进行测量和路面等级识别,并将实测数据导入仿真模型分析,结果表明系统具有较好稳定性;将路面仿真结果与实测结果进行分析可得,前后轮迹拟合直线频率指数相同,左右轮迹拟合直线频率指数相差仅为0.059,实测路面较仿真路面的拟合直线频率指数最大误差为0.248,表明在关注空间频率范围内,仿真与实测路面PSD的拟合直线偏差较小,模型能够较好反映路面的不平度信息。     

基于AR模型的路面不平度激励模拟

基于GB7031《车辆振动-路面平度表示》中提出的路面功率谱密度表达式,建立了随机信号AR(自回归)模型,应用Matlab仿真软件对路面不平度随机序列进行了仿真分析,分析了路面不平度AR模型的采样间隔和模型阶数对模拟精度的影响,并对模拟值与理论值进行了比较.结果表明,AR模型拟合的路面不平度功率谱密度能较好地逼近其理论值,具有计算量小和模拟精度高的优点,为车辆动态性能模拟与控制研究奠定了基础.     

软路面有效不平度的理论研究

对刚性轮的轮轴垂直加速度进行二次积分求得软路面的原始不平度,根据轮胎与软路面相互作用时,轮胎和路面的变形特性给出了静载状态下软路面有效不平度的理论预测方法。结某工况下的软路面有效不平度进行了预测,预测结果表明,软路面有效不平度小于原始不平度。     

路面不平度对甘蔗收获机刀盘振动特性探究

运用项目前期试验获得的蔗地路面不平度的功率谱密度(PSD)曲线,并借助多体动力学软件ADAMS中ADAMS/Vibration这个模块,对小型整杆式甘蔗收获机的简化模型进行振动仿真,得到了刀盘的振动特性曲线。通过对比试验与仿真结果分析刀盘的幅频曲线,验证了模型与仿真结果的正确性,对后期耦合激励源对刀盘振动特性的探究有重要意义。     

路面不平度对装有ABS汽车制动性能的影响

为了揭示在汽车制动过程中路面冲击对装有ABS汽车制动性能的影响,建立了计及路面不平度的汽车整车动力学模型.在该模型中路面不平度利用随机的四轮路面输入来实现.结合常规的ABS逻辑门限控制策略进行了路面不平度对装有ABS汽车制动性能影响的仿真研究.通过数值模拟实例结果得到了制动过程中路面不平度对装有ABS汽车制动性能造成的影响,为可靠有效地设计汽车ABS控制策略提供了依据.     

基于双指数模型的纵向附着系数计算模型

提出了一种含有3个参数的双指数形式的纵向道路附着系数计算模型。与目前应用的一些经验模型相比，该模型具有结构形式简单、需拟合参数少、计算量小的特点，能够较好地描述纵向附着系数随车轮滑移率及其他因素非线性变化的规律。通过仿真计算与试验结果以及与魔术公式拟合结果的比较，验证了该模型的有效性。     

基于虚拟样机技术的随机路面输入平顺性仿真分析

以某皮卡车为研究对象,利用ADAMS/VIEW软件建立了车辆多刚体动力学模型,并进行了随机路面下的仿真。将仿真所得结果与试验所得结果进行了对比,结果表明数据吻合较好,整车模型建立准确,为进一步对车辆做设计分析打下了良好的基础。     

基于轮速的路面状态识别方法

在MF轮胎模型的基础上,针对影响路面附着系数的因素,详尽分析了在6种典型路面上滑移率与附着系数之间的关系,提出了利用轮速等汽车动力学参数便捷识别路面状态的方法。该方法在典型路面特性的基础上,将估计的路面附着系数与典型路面的特性进行比较,并给出路面的状态。最后在直线制动工况下模拟了该路面状态识别方法在分离路面和组合路面上的可靠性和有效性。结果表明该方法能够较好地识别路面的状态。     

基于车辆振动加速度响应的路面识别研究

分别在土路与公路两种路况下,对试验测试得到的车辆振动加速度响应分别从相关性、频域、时域进行信号分析,并对试验条件下的响应信号功率谱密度按照最大峰值进行归一化处理,进而提出路面识别算法。结果表明:路面识别算法可以在一定程度上对路面的频率结构作定性的判断;车辆振动加速度响应信号体现路面不平度特征的信息;分析结论能为路面识别的研究提供参考。     

基于CAN的汽车低附路面稳定性控制测试系统

基于汽车稳定性控制系统现场快速测试和控制策略调试的需要,搭建了由车身位置姿态模块、汽车稳定性控制器模块和CAN节点数据采集模块组成的低附路面试验测试系统。各模块间基于GPS接收机输出的秒脉冲同步信号完成数据同步,并通过CAN方式进行数据传输。详细给出了汽车侧偏角测试方法、惯性测量单元车上安装和初始对准方法、GPS惯性测量单元数据转换和传输延迟补偿方法,以及串口转CAN的快速实现方法。系统的道路试验验证了系统工作的可靠性。该测试系统构建CAN节点或基于车身CAN总线方式获取基于ESC和发动机管理系统配置传感器的信息,对了解汽车极限工况下的状态提供了真实数据,为汽车稳定性控制分析提供了有效手段。     

微细铣削表面粗糙度预测与试验

分别采用正交试验回归分析法和基于正交旋转组合设计的二次响应曲面法(RSM)建立了微细铣削表面粗糙度预测模型,并在微小型车铣中心上对硬铝合金进行了试验研究,分析了铣削参数对表面粗糙度的影响.分别对两种预测模型进行了显著性检验并进行对比分析后发现:二阶响应曲面法的预测精度明显优于正交回归分析法.根据二次响应曲面法的试验结果,对回归方程中的回归系数进行了显著性检验,得出了铣削参数影响表面粗糙度的线性效应、二次效应和交互效应的显著性并进行了排序.试验结果表明:在试验采用的工艺参数范围内,对微细铣削表面粗糙度影响重要程度依次是铣削速度、每齿进给量、切削深度.     

车辆非平稳行驶随机响应时域分析

根据各向同性假设建立了车辆四轮相关路面非平稳随机输入时域模型,并对整车八自由度振动模型的非平稳时域响应进行了分析,结果表明:座椅、车身俯仰和悬架动挠度的振动主要是低频成分,车身侧倾、车轮和轮胎动载荷振动主要是高频成分,而且随着车速(时间增加)的提高,幅值增大。